本发明公开了一种蓄冷式真空预冷系统，包括真空系统和蓄冷系统；真空系统由设有密封门、真空度传感器和释压阀的真空箱、真空泵、真空阀、捕水器；制冷系统由压缩机、冷凝器、储液罐、干燥过滤器、膨胀阀、冰蓄冷蒸汽补集器和汽液分离器组成；所述冰蓄冷蒸汽补集器由密闭腔室和设在密闭腔室内的气集管、蒸发器组成。本发明的冷源为冰蓄冷，使得将预冷过程中的高冷量需求转变为长时间的蓄冷过程，有效降低了制冷机组规格，下降幅度超过50%。同时冰蓄冷密度大，有限体积的冷量储存可满足预冷所需巨大冷负荷，大大降低了蓄冷式真空预冷系统的设备投资，增强了预冷机产品竞争力。同时，本冰蓄冷蒸汽补集器结构简单，安装方便。